JP2017203534A - Butterfly valve - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce operation torque of a butterfly valve.SOLUTION: A valve element 18 is obtained by disposing an elastic member 74 on an outer peripheral portion of a plate 72. The elastic member 74 includes an annular seal portion 96 surrounding an opening portion of a shaft insertion hole, first bead portions 102, 104 for opening and closing a first valve, second bead portions 100, 106 for opening and closing a second valve, first seal connection portions 112, 114 connecting one end of each of the first bead portions 102, 104 and one end of each of the second bear portions 100, 106, and second seal connecting portions 108, 110 for connecting the annular seal portion 96 and the first seal connecting portion. The annular seal portion 96, the first seal connecting portions 112, 114, and the second seal connecting portions 108, 110 are closely kept into contact with a flat face of a path. The first seal connecting portions 112, 114 are disposed concentrically with the annular seal portion 96, and positioned at an outermost side in a radial direction on an axis of the valve element 18 as a center, at a part kept into contact with the flat face, of the elastic member 74.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、バタフライバルブに関する。   The present invention relates to a butterfly valve.

バタフライバルブは、シャフトに円板状の弁体を組み付けた簡素な構成を有し、比較的低コストにて実現できる。このため、給湯装置等の水回路に設置され、流体通路の開閉や切り替えに用いられることが多い（例えば特許文献１参照）。このようなバタフライバルブは、例えば金属プレートを弾性部材で被覆して得られた弁体を有する。弁体が回動されてその外周部が通路の内面に押し付けられることにより、閉弁時のシールが実現される。   The butterfly valve has a simple configuration in which a disc-like valve body is assembled to a shaft, and can be realized at a relatively low cost. For this reason, it is often installed in a water circuit such as a hot water supply device, and is often used for opening and closing and switching of a fluid passage (see, for example, Patent Document 1). Such a butterfly valve has, for example, a valve body obtained by covering a metal plate with an elastic member. The valve body is rotated and its outer peripheral portion is pressed against the inner surface of the passage, thereby realizing a seal when the valve is closed.

特開２０００−１７０９２６号公報JP 2000-170926 A

このようなバタフライバルブは、シャフトを伝った流体の外部漏れを防止するために、弁体の軸線方向両端面と通路とを弾性部材の弾性力により密着させる手法がとられている。しかしながら、その弾性部材と通路との間の摩擦力が弁体の作動トルクを大きくすることにつながるため、アクチュエータの作動効率を低下させる要因となっていた。   In such a butterfly valve, a technique is adopted in which both end surfaces in the axial direction of the valve body and the passage are brought into close contact with each other by the elastic force of an elastic member in order to prevent external leakage of the fluid transmitted through the shaft. However, since the frictional force between the elastic member and the passage leads to an increase in the operating torque of the valve body, it has been a factor that reduces the operating efficiency of the actuator.

本発明の目的の一つは、バタフライバルブの作動トルクを低減することにある。   One of the objects of the present invention is to reduce the operating torque of the butterfly valve.

本発明のある態様は、電動式のバタフライバルブである。このバタフライバルブは、流体を通過させるための通路を有するボディと、自軸周りに回動可能となるようボディに支持され、通路の径方向に延在するシャフトと、シャフトに組み付けられた状態で通路に配置され、シャフトと共に回動することにより通路の開閉状態又は開度を調整可能な弁体と、通電によりシャフトを回転駆動させるアクチュエータと、を備える。   One embodiment of the present invention is an electric butterfly valve. This butterfly valve has a body having a passage for allowing fluid to pass through, a shaft supported by the body so as to be rotatable around its own axis, a shaft extending in the radial direction of the passage, and a state assembled to the shaft. A valve body that is disposed in the passage and is capable of adjusting the open / close state or opening degree of the passage by rotating together with the shaft, and an actuator that rotates the shaft by energization are provided.

通路には挿通孔が開口する面を含む平坦面が形成される。弁体は、プレートと、そのプレートの外周部に沿って配設された弾性部材を含み、一方向に回動することにより第１の弁を閉じ、他方向に回動することにより第２の弁を閉じることができるようにシャフトに支持される。弁体は、第１の弁および第２の弁のいずれの開閉に際しても、通路の軸線に対して９０度よりも小さい角度をなすようにして通路の内面に着脱する。弾性部材は、挿通孔の開口部を同軸状に取り囲む環状シール部と、第１の弁が閉じられるときに通路の内面に沿って密着可能な第１ビード部と、第２の弁が閉じられるときに通路の内面に沿って密着可能な第２ビード部と、第１ビード部の一端と第２ビード部の一端とをつなぐ第１シール接続部と、環状シール部から半径方向外向きに直線状に延び、環状シール部と第１シール接続部とをつなぐ第２シール接続部と、を含む。第１ビード部および第２ビード部の一方が通路の内面に密着した状態では、他方が通路の内面から離脱するように構成される。環状シール部、第１シール接続部および第２シール接続部が平坦面に密着する。第１シール接続部は、環状シール部と同心状に設けられ、弾性部材の上記平坦面に当接する部分において、弁体の軸線を中心とした半径方向の最も外側に位置する。   A flat surface including a surface where the insertion hole is opened is formed in the passage. The valve body includes a plate and an elastic member disposed along the outer periphery of the plate. The valve body closes the first valve by rotating in one direction and the second by rotating in the other direction. It is supported on the shaft so that the valve can be closed. The valve body is attached to and detached from the inner surface of the passage so as to form an angle smaller than 90 degrees with respect to the axis of the passage when opening and closing the first valve and the second valve. The elastic member includes an annular seal portion that coaxially surrounds the opening of the insertion hole, a first bead portion that can be in close contact with the inner surface of the passage when the first valve is closed, and the second valve is closed. Sometimes a second bead portion that can be adhered along the inner surface of the passage, a first seal connecting portion that connects one end of the first bead portion and one end of the second bead portion, and a straight line radially outward from the annular seal portion And a second seal connecting portion that extends in a shape and connects the annular seal portion and the first seal connecting portion. In a state where one of the first bead portion and the second bead portion is in close contact with the inner surface of the passage, the other is configured to be detached from the inner surface of the passage. The annular seal portion, the first seal connection portion, and the second seal connection portion are in close contact with the flat surface. The first seal connection portion is provided concentrically with the annular seal portion, and is located on the outermost side in the radial direction with the axis of the valve body as the center in the portion that contacts the flat surface of the elastic member.

この態様によれば、開弁時に弁体の作動トルクを発生させる部分を、第１シール接続部およびその内方の領域のみとすることができる。しかも、第１シール接続部は、環状シール部と同心状に設けられているため、回動抵抗を小さく抑えることができる。第２シール接続部についても直線状であるため、平坦面との接触面積は小さく抑えられる。このため、弁体のシール性を確保しつつも、その作動トルクを小さく抑えることができる。   According to this aspect, the portion for generating the operating torque of the valve body when the valve is opened can be limited to the first seal connecting portion and the inner region thereof. In addition, since the first seal connecting portion is provided concentrically with the annular seal portion, the rotational resistance can be kept small. Since the second seal connecting portion is also linear, the contact area with the flat surface can be kept small. For this reason, the operating torque can be kept small while securing the sealing performance of the valve body.

本発明によれば、バタフライバルブの作動トルクを低減することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the operating torque of the butterfly valve.

第１実施形態に係るバタフライバルブの構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the butterfly valve which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るバタフライバルブの構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the butterfly valve which concerns on 1st Embodiment. 第１実施形態に係るバタフライバルブの構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the butterfly valve which concerns on 1st Embodiment. 弁体およびその周辺構造を示す図である。It is a figure which shows a valve body and its peripheral structure. 弁体およびその周辺構造を示す図である。It is a figure which shows a valve body and its peripheral structure. 弁体およびその周辺構造を示す図である。It is a figure which shows a valve body and its peripheral structure. シール方法の原理を模式的に表す図である。It is a figure which represents the principle of the sealing method typically. 図７のシール方法を実現するための具体的構造を表す図である。It is a figure showing the specific structure for implement | achieving the sealing method of FIG. 図７のシール方法を実現するための具体的構造を表す図である。It is a figure showing the specific structure for implement | achieving the sealing method of FIG. 第２実施形態に係るバタフライバルブの弁体の構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the valve body of the butterfly valve which concerns on 2nd Embodiment. 第１変形例に係る弁体の断面図である。It is sectional drawing of the valve body which concerns on a 1st modification. 第２変形例に係るバタフライバルブの弁体の構成を表す図である。It is a figure showing the structure of the valve body of the butterfly valve which concerns on a 2nd modification. 変形例に係るシール方法を模式的に表す図である。It is a figure which represents typically the sealing method which concerns on a modification. 変形例に係るトルク低減方法を模式的に表す図である。It is a figure which represents typically the torque reduction method which concerns on a modification. 変形例に係るプレートの構造を表す図である。It is a figure showing the structure of the plate which concerns on a modification.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては便宜上、図示の状態を基準に各構造の位置関係を表現することがある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, for the sake of convenience, the positional relationship between the structures may be expressed based on the illustrated state.

［第１実施形態］
本実施形態では、バタフライバルブを車両用空調装置の冷凍サイクルに適用される切替弁として構成している。この車両用空調装置は、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張装置、蒸発器等を配管にて接続した冷凍サイクルを備え、冷媒が冷凍サイクル内を状態変化しながら循環する過程で車室内の空調を行う。冷媒としては、例えばＨＦＣ−１３４ａ、ＨＦＯ−１２３４ｙｆなどが採用される。このバタフライバルブは、その冷凍サイクルの所定位置に設置され、冷媒の流路を切り替え可能な三方弁として機能する。 [First Embodiment]
In this embodiment, the butterfly valve is configured as a switching valve applied to the refrigeration cycle of the vehicle air conditioner. The vehicle air conditioner includes a refrigeration cycle in which a compressor, a condenser, an expansion device, an evaporator, and the like (not shown) are connected by piping, and the air conditioner in the vehicle cabin is in the process of circulating refrigerant while changing the state in the refrigeration cycle. I do. As the refrigerant, for example, HFC-134a, HFO-1234yf, or the like is employed. The butterfly valve is installed at a predetermined position of the refrigeration cycle and functions as a three-way valve capable of switching the refrigerant flow path.

図１〜図３は、第１実施形態に係るバタフライバルブの構成を表す図である。図１（Ａ）は正面図であり、図１（Ｂ）は底面図である。図２（Ａ）は図１（Ｂ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。図３は図２（Ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。   1-3 is a figure showing the structure of the butterfly valve which concerns on 1st Embodiment. 1A is a front view, and FIG. 1B is a bottom view. 2A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1B, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2A. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG.

図１（Ａ）および（Ｂ）に示すように、バタフライバルブ１０は、弁部を収容するボディ１２と、弁部を駆動するためのアクチュエータ１４とを一体に組み付けて構成される。なお、アクチュエータ１４としては、ＤＣモータ、ステッピングモータその他の電動アクチュエータを採用することができるが、その詳細については説明を省略する。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the butterfly valve 10 is configured by integrally assembling a body 12 that accommodates a valve portion and an actuator 14 that drives the valve portion. As the actuator 14, a DC motor, a stepping motor, or other electric actuator can be adopted, but a detailed description thereof will be omitted.

図２（Ａ）に示すように、バタフライバルブ１０は、ボディ１２に収容されて冷媒通路１６の開閉状態を調整可能（流路を切り替え可能）な弁体１８と、弁体１８の回動中心となるシャフト２０を備える。シャフト２０は、アクチュエータ１４の回転機構２２（回転軸）に接続されている。ボディ１２は、例えばアルミニウム合金や真鍮などの金属材を切削加工等することにより得られる。   As shown in FIG. 2A, the butterfly valve 10 is accommodated in a body 12 and can adjust the open / close state of the refrigerant passage 16 (the flow path can be switched), and the center of rotation of the valve body 18. A shaft 20 is provided. The shaft 20 is connected to a rotating mechanism 22 (rotating shaft) of the actuator 14. The body 12 is obtained, for example, by cutting a metal material such as an aluminum alloy or brass.

図２（Ｂ）にも示すように、ボディ１２は断面Ｔ字状をなし、通路１６はＴ字状の通路とされている。すなわち、通路１６は、ボディ１２を貫通する直線状の第１通路２４と、第１通路２４に対して直角に接続される第２通路２６を有する。第２通路２６の一端には上流側から冷媒を導入するための導入ポート３０が設けられている。一方、第１通路２４の一端には第１導出ポート３２が設けられ、他端には第２導出ポート３４が設けられている。弁体１８は、第１通路２４における第２通路２６との接続点に配置されている。導入ポート３０を介して導入された冷媒は、弁体１８の回動位置に応じて第１導出ポート３２又は第２導出ポート３４から下流側に導出可能となっている。   As shown in FIG. 2B, the body 12 has a T-shaped cross section, and the passage 16 is a T-shaped passage. That is, the passage 16 includes a linear first passage 24 that penetrates the body 12 and a second passage 26 that is connected to the first passage 24 at a right angle. One end of the second passage 26 is provided with an introduction port 30 for introducing the refrigerant from the upstream side. On the other hand, a first outlet port 32 is provided at one end of the first passage 24, and a second outlet port 34 is provided at the other end. The valve body 18 is disposed at a connection point between the first passage 24 and the second passage 26. The refrigerant introduced through the introduction port 30 can be led out from the first lead-out port 32 or the second lead-out port 34 according to the rotational position of the valve body 18.

ボディ１２は、アクチュエータ１４の機構が配置される作動室３３と通路１６とを区画する隔壁３５を有する。その隔壁３５を貫通するように、シャフト２０を挿通させるための挿通孔３６が設けられている。ボディ１２にはまた、通路１６を挟んで挿通孔３６と対向する軸受穴３８が設けられている。軸受穴３８は、挿通孔３６と同軸状に形成されており、シャフト２０の下端部を支持する。すなわち、シャフト２０が通路１６を径方向に横断するように延在し、自軸周りに回動可能となるようボディ１２に支持されている。   The body 12 has a partition wall 35 that partitions the working chamber 33 in which the mechanism of the actuator 14 is disposed and the passage 16. An insertion hole 36 for inserting the shaft 20 is provided so as to penetrate the partition wall 35. The body 12 is also provided with a bearing hole 38 that faces the insertion hole 36 across the passage 16. The bearing hole 38 is formed coaxially with the insertion hole 36 and supports the lower end portion of the shaft 20. That is, the shaft 20 extends so as to cross the passage 16 in the radial direction, and is supported by the body 12 so as to be rotatable around its own axis.

挿通孔３６は、上方から下方に向けて複数段に縮径される段付孔となっており、上段から大径部４０、中径部４２、小径部４４が連設されている。大径部４０には雌ねじ部４６が形成されている。挿通孔３６の上半部には、段付円筒状の軸支部材４８が固定されている。シャフト２０は、その軸支部材４８と軸受穴３８とによって軸線周りに回動可能に支持されている。軸支部材４８は、その上半部に雄ねじ部５０が形成されている。雄ねじ部５０を雌ねじ部４６に螺合させて締結することにより、軸支部材４８をボディ１２に固定することができる。軸支部材４８の下半部は、中径部４２に挿通される。軸支部材４８の内方は段付円孔とされており、その段部５２がシャフト２０の上方への変位を規制するストッパとして機能する。   The insertion hole 36 is a stepped hole whose diameter is reduced in a plurality of steps from the upper side to the lower side, and a large diameter portion 40, a medium diameter portion 42, and a small diameter portion 44 are continuously provided from the upper stage. An internal thread portion 46 is formed in the large diameter portion 40. A stepped cylindrical shaft support member 48 is fixed to the upper half of the insertion hole 36. The shaft 20 is supported by the shaft support member 48 and the bearing hole 38 so as to be rotatable around the axis. The shaft support member 48 has a male screw portion 50 formed in the upper half thereof. The shaft support member 48 can be fixed to the body 12 by screwing the male screw portion 50 into the female screw portion 46 and fastening them. The lower half portion of the shaft support member 48 is inserted into the medium diameter portion 42. The inner side of the shaft support member 48 is a stepped circular hole, and the stepped portion 52 functions as a stopper that restricts the upward displacement of the shaft 20.

中径部４２の下半部には、Ｏリングとバックアップリングとを交互に重ねた軸シール部材５４が設けられている。すなわち、軸シール部材５４は、下方からＯリング５６、バックアップリング５８、Ｏリング６０、およびバックアップリング６２を配置して構成される。軸シール部材５４は、中径部４２の底面と軸支部材４８の底面との間に配設され、特にＯリング５６，６０が中径部４２とシャフト２０との間に介装されることにより、通路１６側から作動室３３側への冷媒の漏洩を規制する。軸シール部材５４と弁体１８との間に形成される間隙空間６４にはオイルが封入されている。このオイルは、軸シール部材５４と協働してシール性能を高める機能を有する。   A shaft seal member 54 in which O-rings and backup rings are alternately stacked is provided in the lower half of the middle diameter portion 42. That is, the shaft seal member 54 is configured by arranging an O-ring 56, a backup ring 58, an O-ring 60, and a backup ring 62 from below. The shaft seal member 54 is disposed between the bottom surface of the medium diameter portion 42 and the bottom surface of the shaft support member 48, and in particular, O-rings 56 and 60 are interposed between the medium diameter portion 42 and the shaft 20. Thus, leakage of the refrigerant from the passage 16 side to the working chamber 33 side is regulated. Oil is sealed in a gap space 64 formed between the shaft seal member 54 and the valve body 18. This oil has a function of improving the sealing performance in cooperation with the shaft seal member 54.

図３にも示すように、シャフト２０は、段付円柱状をなし、その下半部が弁体１８を貫通するようにして弁体１８に組み付けられている。シャフト２０の上半部が段階的に縮径しており、その段部６６が軸支部材４８の段部５２により係止可能とされている。シャフト２０は、小径部４４に位置する部分の外周面に凹部６８が周設され、その部分が縮径部７０となっている。この縮径部７０と小径部４４とに囲まれる間隙空間６４にオイルが封入され、軸シール部材５４側への冷媒の流通を抑制している。   As shown also in FIG. 3, the shaft 20 has a stepped columnar shape, and is assembled to the valve body 18 so that the lower half of the shaft 20 penetrates the valve body 18. The diameter of the upper half of the shaft 20 is reduced stepwise, and the stepped portion 66 can be locked by the stepped portion 52 of the shaft support member 48. In the shaft 20, a concave portion 68 is provided around the outer peripheral surface of a portion located in the small diameter portion 44, and that portion is a reduced diameter portion 70. Oil is sealed in a gap space 64 surrounded by the reduced diameter portion 70 and the small diameter portion 44, and the circulation of the refrigerant to the shaft seal member 54 side is suppressed.

弁体１８は、シャフト２０に対して軸線方向に固定されておらず、通路１６の内面により軸線方向への動きが規制されている。すなわち、弁体１８の上端面および下端面とそれぞれ対向する通路１６の内壁面には、切削加工による一対の平坦面７１，７３が形成されており、それらの平坦面により弁体１８の軸線方向への動きが規制されている。これらの平坦面の切削加工については、例えばマシニングセンタやインターナルブローチ等による加工を採用することができる。   The valve body 18 is not fixed in the axial direction with respect to the shaft 20, and movement in the axial direction is restricted by the inner surface of the passage 16. That is, a pair of flat surfaces 71 and 73 are formed by cutting on the inner wall surface of the passage 16 that respectively opposes the upper end surface and the lower end surface of the valve body 18, and the axial direction of the valve body 18 is formed by these flat surfaces. Movement to is regulated. As for cutting of these flat surfaces, for example, machining by a machining center, an internal broach, or the like can be employed.

弁体１８は、図２（Ｂ）に示す状態から約４５度回動すると、その外周部が通路１６の内周面に沿って当接する。それにより、第１導出ポート３２側の通路又は第２導出ポート３４側の通路が閉止され、その閉止状態（閉弁状態）におけるシールが実現される。すなわち、弁体１８は、通路１６の軸線に沿う状態から一方向（図中反時計回り）に又は反対方向（図中時計回り）に回動可能とされており（図中点線および波線参照）、アクチュエータ１４により回転駆動される。   When the valve body 18 is rotated about 45 degrees from the state shown in FIG. 2B, the outer peripheral portion thereof abuts along the inner peripheral surface of the passage 16. Thereby, the passage on the first lead-out port 32 side or the passage on the second lead-out port 34 side is closed, and the seal in the closed state (valve closed state) is realized. That is, the valve body 18 can be rotated in one direction (counterclockwise in the figure) from the state along the axis of the passage 16 or in the opposite direction (clockwise in the figure) (see dotted lines and wavy lines in the figure). The actuator 14 is rotationally driven.

弁体１８が一方向に回動することにより第１の弁が閉じ（図中点線状態）、導入ポート３０と第１導出ポート３２とをつなぐ第１流路が開放され、導入ポート３０と第２導出ポート３４とをつなぐ第２流路が閉止（遮断）される。一方、弁体１８が他方向に回動することにより第２の弁を閉じ（図中波線状態）、第２流路が開放され、第１流路が閉止（遮断）される。本実施形態では、第１の弁および第２の弁のいずれの開閉に際しても、弁体１８が、第１通路２４の軸線に対して９０度よりも小さい角度をなすようにして第１通路２４の内面に着脱する。   When the valve body 18 rotates in one direction, the first valve is closed (in the dotted line state in the figure), the first flow path connecting the introduction port 30 and the first outlet port 32 is opened, and the introduction port 30 and the first port 2 The second flow path connecting the outlet port 34 is closed (blocked). On the other hand, when the valve body 18 rotates in the other direction, the second valve is closed (in a wavy line in the figure), the second flow path is opened, and the first flow path is closed (blocked). In the present embodiment, when the first valve and the second valve are both opened and closed, the valve body 18 makes an angle smaller than 90 degrees with respect to the axis of the first passage 24 so as to make the first passage 24. Attach to and remove from the inside.

次に、弁体１８の構成の詳細について説明する。図４〜図６は、弁体１８およびその周辺構造を示す図である。図４（Ａ）は弁体１８とシャフト２０との接続構造を示す正面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＣ−Ｃ矢視断面図である。図５は弁体１８を構成するプレートの外観を表す図である。図５（Ａ）は斜視図であり、図５（Ｂ）は正面図であり、図５（Ｃ）は平面図である。図６は弁体１８の外観を表す図である。図６（Ａ）は斜視図であり、図６（Ｂ）は正面図であり、図６（Ｃ）は平面図である。   Next, the detail of the structure of the valve body 18 is demonstrated. 4-6 is a figure which shows the valve body 18 and its periphery structure. 4A is a front view showing a connection structure between the valve body 18 and the shaft 20, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4A. FIG. 5 is a view showing the appearance of the plate constituting the valve element 18. FIG. 5A is a perspective view, FIG. 5B is a front view, and FIG. 5C is a plan view. FIG. 6 is a view showing the appearance of the valve body 18. 6A is a perspective view, FIG. 6B is a front view, and FIG. 6C is a plan view.

図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、弁体１８は、金属製のプレート７２の外面を弾性部材７４により被覆して得られ、軸線Ｌ１に対して対称な構造を有する。図５（Ａ）〜（Ｃ）にも示すように、プレート７２は、正面視楕円状をなし、シャフト２０を挿通する筒状のベース８０と、ベース８０から半径方向外向きに延出する板状の本体部８２と、本体部８２の外周部に沿って設けられたシール支持部８４とを有する。ベース８０の内方にシャフト２０を挿通するための取付孔８６が形成されている。図４（Ｂ）に示すように、シール支持部８４は断面三股形状をなし、本体部８２の延在方向に延出する第１支持部８１と、本体部８２から弁体１８の回転方向一方の側に延出する第２支持部８３と、本体部８２から弁体１８の回転方向他方の側に延出する第３支持部８５とを有する。第２支持部８３と第３支持部８５とは、本体部８２の径方向の断面において本体部８２に対して互いに反対側に延び、それぞれ第１支持部８１と約９０度の角度をなす。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the valve element 18 is obtained by covering the outer surface of a metal plate 72 with an elastic member 74, and has a symmetrical structure with respect to the axis L1. As shown in FIGS. 5A to 5C, the plate 72 has an elliptical shape when viewed from the front, a cylindrical base 80 that passes through the shaft 20, and a plate that extends radially outward from the base 80. And a seal support portion 84 provided along the outer peripheral portion of the main body portion 82. An attachment hole 86 for inserting the shaft 20 is formed inside the base 80. As shown in FIG. 4B, the seal support portion 84 has a three-pronged cross section, a first support portion 81 extending in the extending direction of the main body portion 82, and one of the rotational directions of the valve body 18 from the main body portion 82. A second support portion 83 extending to the other side, and a third support portion 85 extending from the main body portion 82 to the other side in the rotational direction of the valve body 18. The second support portion 83 and the third support portion 85 extend on opposite sides of the main body portion 82 in the radial section of the main body portion 82, and form an angle of about 90 degrees with the first support portion 81, respectively.

弁体１８の製造工程においては、プレート７２に対して弾性部材７４（耐食性を有する樹脂材）の焼き付けが行われる。本実施形態では、弾性部材７４としてゴムが採用され、そのゴムとプレート７２との加硫接合が行われる。それにより、弾性部材７４がプレート７２に対し、密着した状態で安定に固定される。   In the manufacturing process of the valve body 18, the elastic member 74 (resin material having corrosion resistance) is baked on the plate 72. In this embodiment, rubber is employed as the elastic member 74, and the rubber and the plate 72 are vulcanized and joined. Thereby, the elastic member 74 is stably fixed to the plate 72 in a close contact state.

図４（Ａ）に示すように、シャフト２０は、全体的に段付円柱状をなすが、弁体１８に挿通される部分にいわゆるＤカットが施されている。すなわち、シャフト２０において取付孔８６に挿通される部分には一対の平坦面が形成され、それらがアクチュエータ１４の回転力を伝達するための回転力伝達面８８を構成する。   As shown in FIG. 4A, the shaft 20 has a stepped columnar shape as a whole, but a portion inserted through the valve body 18 is so-called D-cut. That is, a pair of flat surfaces is formed in a portion of the shaft 20 that is inserted into the mounting hole 86, and these constitute a rotational force transmission surface 88 for transmitting the rotational force of the actuator 14.

一方、ベース８０の内壁面には、一対の回転力伝達面８８にそれぞれ当接する一対の受圧面９０が形成されている。アクチュエータ１４の駆動によりシャフト２０が回転駆動されると、回転力伝達面８８が受圧面９０を押圧することによりプレート７２に回転トルクを作用させる。弁体１８は、アクチュエータ１４の回転方向に応じた方向に回動して通路１６の切り替えを実現する。   On the other hand, on the inner wall surface of the base 80, a pair of pressure receiving surfaces 90 that are in contact with the pair of rotational force transmission surfaces 88 are formed. When the shaft 20 is rotationally driven by driving the actuator 14, the rotational force transmitting surface 88 presses the pressure receiving surface 90, thereby causing rotational torque to act on the plate 72. The valve body 18 rotates in a direction corresponding to the rotation direction of the actuator 14 to realize switching of the passage 16.

図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、弁体１８は、平面視において上下左右対称に構成されている。弾性部材７４は、プレート７２の外面全体を滑らかに覆うベース部７５と、ベース部７５から突設され、弁体１８の外周面に沿って連続する帯状のシール部７７とを有する。弾性部材７４の上端面および下端面は、それぞれ軸線に対して垂直であり、互いに平行な平坦面９２，９４とされている。平坦面９２には、取付孔８６の上端開口部を取り囲むように円形の環状ビード９６が突設されている。環状ビード９６は、挿通孔３６の開口部を同軸状に取り囲みつつ、通路１６の平坦面７１に密着し、弁体１８の内方への冷媒の流入を阻止する「第１環状シール部」として機能する（図２（Ａ）参照）。一方、平坦面９４には、取付孔８６の下端開口部を取り囲むように円形の環状ビード９８が突設されている。この環状ビード９８は、軸受穴３８の開口部を同軸状に取り囲みつつ、通路１６の平坦面７３に密着し、弁体１８の内方への冷媒の流入を阻止する「第２環状シール部」として機能する（図２（Ａ）参照）。   As shown in FIGS. 6A to 6C, the valve body 18 is configured to be vertically and horizontally symmetrical in a plan view. The elastic member 74 includes a base portion 75 that smoothly covers the entire outer surface of the plate 72, and a belt-shaped seal portion 77 that protrudes from the base portion 75 and continues along the outer peripheral surface of the valve body 18. The upper end surface and the lower end surface of the elastic member 74 are respectively flat surfaces 92 and 94 that are perpendicular to the axis and are parallel to each other. A circular annular bead 96 projects from the flat surface 92 so as to surround the upper end opening of the mounting hole 86. The annular bead 96 surrounds the opening of the insertion hole 36 coaxially, closely contacts the flat surface 71 of the passage 16, and serves as a “first annular seal portion” that prevents the refrigerant from flowing inward of the valve body 18. It functions (see FIG. 2A). On the other hand, a circular annular bead 98 projects from the flat surface 94 so as to surround the lower end opening of the mounting hole 86. This annular bead 98 coaxially surrounds the opening of the bearing hole 38 and is in close contact with the flat surface 73 of the passage 16 so as to prevent the refrigerant from flowing inwardly of the valve body 18. (See FIG. 2A).

また、弾性部材７４の外周面に沿って円弧を描くようにビード１００，１０２，１０４および１０６が突設されている。弁体１８の軸線Ｌ１に対して一方の側にビード１００，１０２が並設され、他方の側にビード１０４，１０６が並設されている。一方、弾性部材７４の上面には、環状ビード９６から半径方向外向きに延出するように一対の直線ビード１０８，１１０が設けられている。さらに、これら直線ビード１０８，１１０の先端とそれぞれ直交するように弧状ビード１１２，１１４が設けられている。ビード１００の上端が弧状ビード１１２の一端とつながり、ビード１０２の上端が弧状ビード１１２の他端とつながっている。ビード１０４の上端が弧状ビード１１４の一端とつながり、ビード１０６の上端が弧状ビード１１４の他端とつながっている。   Further, beads 100, 102, 104, and 106 are projected so as to draw an arc along the outer peripheral surface of the elastic member 74. Beads 100 and 102 are juxtaposed on one side with respect to axis L1 of valve body 18, and beads 104 and 106 are juxtaposed on the other side. On the other hand, a pair of linear beads 108 and 110 are provided on the upper surface of the elastic member 74 so as to extend radially outward from the annular bead 96. Further, arc-shaped beads 112 and 114 are provided so as to be orthogonal to the tips of the linear beads 108 and 110, respectively. The upper end of the bead 100 is connected to one end of the arc-shaped bead 112, and the upper end of the bead 102 is connected to the other end of the arc-shaped bead 112. The upper end of the bead 104 is connected to one end of the arc-shaped bead 114, and the upper end of the bead 106 is connected to the other end of the arc-shaped bead 114.

同様に、弾性部材７４の下面には、環状ビード９８から半径方向外向きに延出するように一対の直線ビード１１６，１１８が設けられている。さらに、これら直線ビード１１６，１１８の先端とそれぞれ直交するように弧状ビード１２０，１２２が設けられている。ビード１００の下端が弧状ビード１２０の一端とつながり、ビード１０２の下端が弧状ビード１２０の他端とつながっている。ビード１０４の下端が弧状ビード１２２の一端とつながり、ビード１０６の下端が弧状ビード１２２の他端とつながっている。   Similarly, a pair of linear beads 116 and 118 are provided on the lower surface of the elastic member 74 so as to extend radially outward from the annular bead 98. Further, arc-shaped beads 120 and 122 are provided so as to be orthogonal to the tips of the linear beads 116 and 118, respectively. The lower end of the bead 100 is connected to one end of the arc-shaped bead 120, and the lower end of the bead 102 is connected to the other end of the arc-shaped bead 120. The lower end of the bead 104 is connected to one end of the arc-shaped bead 122, and the lower end of the bead 106 is connected to the other end of the arc-shaped bead 122.

弧状ビード１１２，１１４は、環状ビード９６と同心状に設けられている。同様に、弧状ビード１２０，１２２は、環状ビード９８と同心状に設けられている。なお、ここでいう「同心状」は、円弧状であることは望ましいが、図示のように弧状ビードの長さが短い場合、直線状（環状シール部の同心円の接線方向に延びる形状）としてもよい。このような直線状は、実質的に「同心状」の概念に含めてよい。   The arc-shaped beads 112 and 114 are provided concentrically with the annular bead 96. Similarly, the arc-shaped beads 120 and 122 are provided concentrically with the annular bead 98. The “concentric” here is preferably an arc, but when the arc bead has a short length as shown in the figure, it may be a straight line (a shape extending in the tangential direction of the concentric circle of the annular seal portion). Good. Such a straight line may be included in a substantially “concentric” concept.

環状ビード９６，直線ビード１０８，１１０および弧状ビード１１２，１１４は、弁部の開閉状態にかかわらず、実質的に同じ潰し代にて通路１６の平坦面７１に密着する。弧状ビード１１２，１１４は、弾性部材７４において軸線Ｌ１を中心とした半径方向の最も外側で平坦面７１に当接する。同様に、環状ビード９８，直線ビード１１６，１１８および弧状ビード１２０，１２２も、弁部の開閉状態にかかわらず、実質的に同じ潰し代にて通路１６の平坦面７３に密着する。弧状ビード１２０，１２２は、弾性部材７４において軸線Ｌ１を中心とした半径方向の最も外側で平坦面７３に当接する。   The annular bead 96, the linear beads 108 and 110, and the arc-shaped beads 112 and 114 are in close contact with the flat surface 71 of the passage 16 with substantially the same crushing margin regardless of the open / closed state of the valve portion. The arc-shaped beads 112 and 114 are in contact with the flat surface 71 on the outermost side in the radial direction about the axis L1 in the elastic member 74. Similarly, the annular bead 98, the linear beads 116, 118, and the arc-shaped beads 120, 122 are in close contact with the flat surface 73 of the passage 16 with substantially the same crushing margin regardless of the open / closed state of the valve portion. The arc-shaped beads 120 and 122 are in contact with the flat surface 73 on the outermost side in the radial direction around the axis L1 in the elastic member 74.

なお、ビード１０２，１０４が第１の弁を開閉する「第１ビード部」として機能し、ビード１００，１０６が第２の弁を開閉する「第２ビード部」として機能する。環状ビード９６が「第１環状シール部」として機能し、環状ビード９８が「第２環状シール部」として機能する。弧状ビード１１２，１１４が「第１シール接続部」として機能し、直線ビード１０８，１１０が「第２シール接続部」として機能する。弧状ビード１２０，１２２が「第３シール接続部」として機能し、直線ビード１１６，１１８が「第４シール接続部」として機能する。各ビードは、断面半円状をなしている。   The beads 102 and 104 function as “first bead portions” that open and close the first valve, and the beads 100 and 106 function as “second bead portions” that open and close the second valve. The annular bead 96 functions as a “first annular seal portion”, and the annular bead 98 functions as a “second annular seal portion”. The arc-shaped beads 112 and 114 function as “first seal connection portions”, and the linear beads 108 and 110 function as “second seal connection portions”. The arc-shaped beads 120 and 122 function as “third seal connecting portions”, and the linear beads 116 and 118 function as “fourth seal connecting portions”. Each bead has a semicircular cross section.

第１の弁が閉じられるときには、ビード１０２，１０４が通路１６の内面に沿って密着する。このとき、ビード１０２，１０４が通路１６の内面にて強圧縮され、十分なシール性能が確保される。すなわち、環状ビード９６→直線ビード１０８→弧状ビード１１２→ビード１０２→弧状ビード１２０→直線ビード１１６→環状ビード９８→直線ビード１１８→弧状ビード１２２→ビード１０４→弧状ビード１１４→直線ビード１１０→環状ビード９６のように連続的につながる環状のシール構造が実現され、第１の弁を介する冷媒の流通が確実に遮断される。このとき、ビード１００，１０６は、通路１６の内面から離脱している（図２（Ｂ）の点線参照）。   When the first valve is closed, the beads 102 and 104 are in close contact with the inner surface of the passage 16. At this time, the beads 102 and 104 are strongly compressed on the inner surface of the passage 16 to ensure sufficient sealing performance. That is, the annular bead 96 → the linear bead 108 → the arc bead 112 → the bead 102 → the arc bead 120 → the linear bead 116 → the annular bead 98 → the linear bead 118 → the arc bead 122 → the bead 104 → the arc bead 114 → the linear bead 110 → the annular bead. An annular seal structure continuously connected as in 96 is realized, and the flow of the refrigerant through the first valve is reliably blocked. At this time, the beads 100 and 106 are detached from the inner surface of the passage 16 (see the dotted line in FIG. 2B).

一方、第２の弁が閉じられるときには、ビード１００，１０６が通路１６の内面に沿って密着する。このとき、ビード１００，１０６が通路１６の内面にて強圧縮され、十分なシール性能が確保される。すなわち、環状ビード９６→直線ビード１０８→弧状ビード１１２→ビード１００→弧状ビード１２０→直線ビード１１６→環状ビード９８→直線ビード１１８→弧状ビード１２２→ビード１０６→弧状ビード１１４→直線ビード１１０→環状ビード９６のように連続的につながる環状のシール構造が実現され、第２の弁を介する冷媒の流通が確実に遮断される。このとき、ビード１０２，１０４は、通路１６の内面から離脱している（図２（Ｂ）の破線参照）。   On the other hand, when the second valve is closed, the beads 100 and 106 are brought into close contact with the inner surface of the passage 16. At this time, the beads 100 and 106 are strongly compressed on the inner surface of the passage 16 to ensure sufficient sealing performance. That is, the annular bead 96 → the linear bead 108 → the arc bead 112 → the bead 100 → the arc bead 120 → the linear bead 116 → the annular bead 98 → the linear bead 118 → the arc bead 122 → the bead 106 → the arc bead 114 → the linear bead 110 → the annular bead. An annular seal structure that is continuously connected as in 96 is realized, and the refrigerant flow through the second valve is reliably blocked. At this time, the beads 102 and 104 are separated from the inner surface of the passage 16 (see the broken line in FIG. 2B).

次に、本実施形態のシール構造およびシール方法の詳細について説明する。
図７は、シール方法の原理を模式的に表す図である。図７（Ａ）および（Ｂ）は、弁体のシール性能を向上させる構造を示す。図７（Ｃ）および（Ｄ）は、閉弁時における弁体の締め切りトルクを低減させる構造を示す。図８および図９は、図７のシール方法を実現するための具体的構造を表す図である。図８（Ａ）〜（Ｅ）は、それぞれ図６（Ｂ）のＡ−Ａ〜Ｅ−Ｅ矢視断面を示す。図９（Ａ）〜（Ｄ）は、それぞれ図６（Ｂ）のＦ−Ｆ〜Ｉ−Ｉ矢視断面を示す。 Next, details of the sealing structure and the sealing method of this embodiment will be described.
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the principle of the sealing method. 7A and 7B show a structure for improving the sealing performance of the valve body. FIGS. 7C and 7D show a structure for reducing the closing torque of the valve body when the valve is closed. 8 and 9 are views showing a specific structure for realizing the sealing method of FIG. 8A to 8E show cross sections taken along arrows AA to EE in FIG. 6B, respectively. 9A to 9D show cross sections taken along arrows FF to II in FIG. 6B, respectively.

本実施形態では、弁体１８が高圧流体下におかれても十分なシール性能を確保すること（シール性能向上）、および閉弁時の締め切りトルクを抑制すること（トルク低減）を両立させる。シール性能向上の観点から、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、プレート７２が、閉弁状態においてシール部のシール中心よりも低圧側に通路１６の内面との間隙を狭小化させる特定形状を有する。すなわち、上述のように、シール支持部８４が三股形状とされている。なお、ここでいう「シール部」は、弾性部材７４において閉弁時に通路１６に押し付けられて弾性変形する部分（押し潰される部分）である。「シール中心」は、シール部において最も高いシール面圧を発生させる部分を意味する。   In the present embodiment, both sufficient sealing performance (enhancement of sealing performance) and suppression of shut-off torque when the valve is closed (torque reduction) are achieved even when the valve body 18 is placed under a high-pressure fluid. From the viewpoint of improving the sealing performance, as shown in FIGS. 7A and 7B, the plate 72 narrows the gap with the inner surface of the passage 16 on the lower pressure side than the center of the seal of the seal portion when the valve is closed. Has a specific shape. That is, as described above, the seal support portion 84 has a trifurcated shape. The “seal portion” referred to here is a portion (a portion to be crushed) that is elastically deformed by being pressed against the passage 16 when the valve is closed in the elastic member 74. “Seal center” means a portion that generates the highest seal surface pressure in the seal portion.

図７（Ａ）に示すように、第１の弁が閉じられることにより、第１導出ポート３２側が高圧、第２導出ポート３４側が低圧となる場合、導入ポート３０側からみてシャフト２０よりも奥側のシール部Ｓ１には自開方向、シャフト２０よりも手前側のシール部Ｓ２には自閉方向の差圧が作用する。このような状況であっても、シール部Ｓ１のシール中心よりも低圧側に狭小部Ｐが形成されるため、その狭小部Ｐの間隙が抵抗となってシール部Ｓ１の変位を規制する。このとき、その抵抗に逆らってシール部Ｓ１がその間隙に押し込まれようとすることでその面圧が上昇し、シール部Ｓ１についても自封性を発揮させることができる。   As shown in FIG. 7 (A), when the first derivation port 32 side becomes high pressure and the second derivation port 34 side becomes low pressure by closing the first valve, as viewed from the introduction port 30 side, it is deeper than the shaft 20. A differential pressure in the self-opening direction acts on the seal portion S1 on the side, and a self-closing direction acts on the seal portion S2 on the nearer side than the shaft 20. Even in such a situation, since the narrow portion P is formed on the low pressure side of the seal center of the seal portion S1, the gap of the narrow portion P becomes a resistance and restricts the displacement of the seal portion S1. At this time, when the seal portion S1 is about to be pushed into the gap against the resistance, the surface pressure increases, and the seal portion S1 can also exhibit self-sealing properties.

図７（Ｂ）に示すように、第２の弁が閉じられることにより、第２導出ポート３４側が高圧、第１導出ポート３２側が低圧となる場合においても、シール部Ｓ１に自開方向、シール部Ｓ２に自閉方向の差圧が作用する。このような状況であっても、シール部Ｓ１のシール中心よりも低圧側に狭小部Ｐが形成されるため、シール部Ｓ１の変位を規制する。このため、自開側のシール部Ｓ１についても面圧が上昇し、自封性を発揮させることができる。以上により、いずれの弁が閉じるときにもシール性能を高めることが可能となる。   As shown in FIG. 7B, when the second valve is closed, the seal portion S1 has a self-opening direction and a seal even when the second lead-out port 34 is at a high pressure and the first lead-out port 32 is at a low pressure. A differential pressure in the self-closing direction acts on the part S2. Even in such a situation, the narrow portion P is formed on the low pressure side of the seal center of the seal portion S1, so that the displacement of the seal portion S1 is restricted. For this reason, the surface pressure of the self-opening-side seal portion S1 also increases, and self-sealing properties can be exhibited. As described above, the sealing performance can be enhanced when any of the valves is closed.

また、トルク低減の観点から、図７（Ｃ）および（Ｄ）に示すように、弾性部材７４が、閉弁時に通路１６の内面に沿って密着可能となるよう、プレート７２側から通路１６の内面に向けて突出するビード部（ビード１００〜１０６）を有する。閉弁時には、これらのビード部がシール部Ｓ１，Ｓ２を構成する。   Further, from the viewpoint of torque reduction, as shown in FIGS. 7C and 7D, the elastic member 74 can be brought into close contact with the inner surface of the passage 16 when the valve is closed, so that the passage 16 can be closed from the plate 72 side. It has a bead part (beads 100-106) which protrudes toward the inner surface. When the valve is closed, these bead portions constitute seal portions S1 and S2.

図７（Ｃ）に示すように、第１の弁が閉じられる場合、ビード１０４がシール部Ｓ１となり、ビード１０２がシール部Ｓ２となる。これらのビード１０２，１０４が「第１シール部」を構成する。また、図７（Ｄ）に示すように、第２の弁が閉じられる場合には、ビード１００がシール部Ｓ１となり、ビード１０６がシール部Ｓ２となる。これらビード１００，１０６が「第２シール部」を構成する。第１ビード部および第２ビード部の一方が通路１６に密着した状態では、他方は通路１６から離脱する。このように、通路１６との密着部位をビード部に限定することで、閉弁時に弾性部材７４における潰し量を最小限に抑えることができ、弁体１８の締め切りトルクを小さく抑えることができる。   As shown in FIG. 7C, when the first valve is closed, the bead 104 becomes the seal portion S1, and the bead 102 becomes the seal portion S2. These beads 102 and 104 constitute a “first seal portion”. Further, as shown in FIG. 7D, when the second valve is closed, the bead 100 becomes the seal portion S1, and the bead 106 becomes the seal portion S2. These beads 100 and 106 constitute a “second seal portion”. When one of the first bead part and the second bead part is in close contact with the passage 16, the other is separated from the passage 16. In this way, by limiting the contact portion with the passage 16 to the bead portion, the amount of collapse in the elastic member 74 can be minimized when the valve is closed, and the closing torque of the valve body 18 can be suppressed to a small value.

図８（Ａ）〜（Ｅ）に示すように、ビード１０２，１０４は、それぞれ全長にわたり、第１支持部８１と第３支持部８５とによる二股形状（「第１の股形状」に対応する）に挟まれる。ビード１０２，１０４の中心（シール中心）は、その二股形状の中心線上に位置する。これらのビードが第１の弁の閉弁時においてほぼ同時に通路１６の内面に着座し、それらの潰し代がほぼ均一となるよう、両ビードの形状および配置構成が定められている。それにより、第１の弁が閉弁を開始してから締め切るまでの弾性部材７４の潰し量を最小限に抑えることができる。その結果、弁体１８が第１の弁を閉じる際の締め切りトルクを小さく抑えることができる。   As shown in FIGS. 8A to 8E, the beads 102 and 104 respectively correspond to a bifurcated shape (a “first crotch shape”) formed by the first support portion 81 and the third support portion 85 over the entire length. ). The centers of the beads 102 and 104 (seal center) are located on the bifurcated center line. The shape and arrangement of both beads are determined so that these beads are seated on the inner surface of the passage 16 almost simultaneously when the first valve is closed, and their crushing margins are substantially uniform. Thereby, the amount of collapse of the elastic member 74 from when the first valve starts to close until it is closed can be minimized. As a result, the closing torque when the valve body 18 closes the first valve can be kept small.

同様に、ビード１００，１０６は、それぞれ全長にわたり、第１支持部８１と第２支持部８３とによる二股形状（「第２の股形状」に対応する）に挟まれる。ビード１００，１０６の中心（シール中心）は、その二股形状の中心線上に位置する。これらのビードが第２の弁の閉弁時においてほぼ同時に通路１６の内面に着座し、それらの潰し代がほぼ均一となるよう、両ビードの形状および配置構成が定められている。それにより、第２の弁が閉弁を開始してから締め切るまでの弾性部材７４の潰し量を最小限に抑えることができる。その結果、弁体１８が第２の弁を閉じる際の締め切りトルクを小さく抑えることができる。   Similarly, the beads 100 and 106 are respectively sandwiched in a bifurcated shape (corresponding to a “second crotch shape”) by the first support portion 81 and the second support portion 83 over the entire length. The centers of the beads 100 and 106 (seal center) are located on the bifurcated center line. The shape and arrangement of both beads are determined so that these beads are seated on the inner surface of the passage 16 almost simultaneously when the second valve is closed, and their crushing margins are substantially uniform. Thereby, the amount of crushing of the elastic member 74 from when the second valve starts to close until it is closed can be minimized. As a result, the closing torque when the valve body 18 closes the second valve can be kept small.

図９（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、環状ビード９６，直線ビード１０８および弧状ビード１１２は、通路１６の開閉状態にかかわらず、通路１６の平坦面７１に密着する。図示を省略するが、直線ビード１１０および弧状ビード１１４についても同様である。既に述べたように、弧状ビード１１２，１１４が、弁体１８の軸線を中心とした半径方向の最も外側で平坦面７１に当接する。このため、開弁時に弁体１８の作動トルク（回動抵抗）を発生させる部分を、弧状ビード１１２，１１４およびその内方の領域のみとすることができる。しかも、弧状ビード１１２，１１４は、環状ビード９６と同心状に設けられているため、回動抵抗を小さく抑えることができる。直線ビード１０８，１１０についても、半径方向にそれぞれ一本ずつとされているため、潰し量を考慮しても概ね線接触であり、平坦面７１との接触面積は小さく抑えられる。このため、弁体１８のシール性を確保しつつも、その作動トルクを小さく抑えることができる。   As shown in FIGS. 9A to 9D, the annular bead 96, the linear bead 108, and the arc-shaped bead 112 are in close contact with the flat surface 71 of the passage 16 regardless of the open / closed state of the passage 16. Although not shown, the same applies to the linear beads 110 and the arc-shaped beads 114. As already described, the arc-shaped beads 112 and 114 abut against the flat surface 71 on the outermost side in the radial direction around the axis of the valve body 18. For this reason, the part which generates the operating torque (rotation resistance) of the valve body 18 when the valve is opened can be limited to the arc-shaped beads 112 and 114 and the inner region thereof. Moreover, since the arc-shaped beads 112 and 114 are provided concentrically with the annular bead 96, the rotational resistance can be kept small. Since the straight beads 108 and 110 are also one each in the radial direction, even if the amount of crushing is taken into consideration, the linear beads 108 and 110 are generally in line contact, and the contact area with the flat surface 71 can be kept small. For this reason, the operating torque can be kept small while ensuring the sealing performance of the valve body 18.

同様に、環状ビード９８，直線ビード１１６および弧状ビード１２０は、通路１６の開閉状態にかかわらず、通路１６の平坦面７３に密着する。図示を省略するが、直線ビード１１８および弧状ビード１２２についても同様である。既に述べたように、弧状ビード１２０，１２２が、弁体１８の軸線を中心とした半径方向の最も外側で平坦面７３に当接し、環状ビード９８と同心状に設けられている。直線ビード１１６，１１８についても半径方向にそれぞれ一本ずつとされている。このため、弁体１８のシール性を確保しつつも、その作動トルクを小さく抑えることができる。   Similarly, the annular bead 98, the linear bead 116, and the arc-shaped bead 120 are in close contact with the flat surface 73 of the passage 16 regardless of whether the passage 16 is opened or closed. Although not shown, the same applies to the straight beads 118 and the arc-shaped beads 122. As described above, the arc-shaped beads 120 and 122 abut on the flat surface 73 on the outermost side in the radial direction around the axis of the valve body 18 and are provided concentrically with the annular bead 98. One straight bead 116, 118 is also provided in the radial direction. For this reason, the operating torque can be kept small while ensuring the sealing performance of the valve body 18.

また、図９（Ｄ）に示すように、プレート７２の上端部近傍および下端部近傍には、それぞれ半径方向外向きに突出するフランジ部１３０，１３２が設けられている。フランジ部１３０は、プレート７２の上端に向けて外径が徐々に小さくなる形状を有する。それにより、環状ビード９６の内側にプレート７２と平坦面７１との間隙を狭小化させる環状狭小部Ｐ２が形成される。すなわち、環状狭小部Ｐ２が「特定環形状」を有する。同様に、フランジ部１３２は、プレート７２の下端に向けて外径が徐々に小さくなる形状を有する。それにより、環状ビード９８の内側にプレート７２と平坦面７３との間隙を狭小化させる環状狭小部Ｐ２が形成される。   Further, as shown in FIG. 9D, flange portions 130 and 132 protruding outward in the radial direction are provided in the vicinity of the upper end portion and the lower end portion of the plate 72, respectively. The flange portion 130 has a shape in which the outer diameter gradually decreases toward the upper end of the plate 72. As a result, an annular narrow portion P <b> 2 that narrows the gap between the plate 72 and the flat surface 71 is formed inside the annular bead 96. That is, the annular narrow portion P2 has a “specific ring shape”. Similarly, the flange portion 132 has a shape in which the outer diameter gradually decreases toward the lower end of the plate 72. Thereby, an annular narrow portion P <b> 2 that narrows the gap between the plate 72 and the flat surface 73 is formed inside the annular bead 98.

このため、弁体１８が閉弁状態となったときに、環状ビード９６，９８の高圧側の側面に半径方向内向きの差圧が作用したとしても、その環状狭小部Ｐ２の間隙が抵抗となってその環状シール部の変位を規制する。このとき、その抵抗に逆らって環状シール部がその間隙に押し込まれようとすることでその面圧が上昇し、自封性を発揮する。このような構成により、バタフライバルブ１０の閉弁時のシール性能を高めることが可能となる。   For this reason, even when a differential pressure inward in the radial direction acts on the high-pressure side surfaces of the annular beads 96 and 98 when the valve body 18 is closed, the gap between the annular narrow portions P2 becomes resistance. Therefore, the displacement of the annular seal portion is regulated. At this time, when the annular seal portion is about to be pushed into the gap against the resistance, the surface pressure increases and self-sealing property is exhibited. With such a configuration, it is possible to improve the sealing performance when the butterfly valve 10 is closed.

以上説明したように、本実施形態によれば、閉弁時にシール部のシール中心よりも低圧側に狭小部ができるようプレートを構成することで、高圧流体下での弁部のシールを確保するという課題に対処することができる。また、弁体の外周面に沿って帯状のシール部（ビード部）を形成し、通路に対してほぼ同時に着脱できる配置構成とすることで、弁体の締め切りトルクを抑制するという課題に対処することができる。さらに、通路の平坦部に常に当接するシール部を、環状シール部と弧状シール部とそれらをつなぐ直線状シール部に留めることで、弁体の作動トルクを抑制するという課題に対処することができる。   As described above, according to the present embodiment, when the valve is closed, the plate is configured such that the narrow portion is formed on the low pressure side of the seal center of the seal portion, thereby ensuring the seal of the valve portion under high pressure fluid. Can be addressed. Moreover, the band-shaped seal part (bead part) is formed along the outer peripheral surface of the valve body, and the arrangement configuration that can be attached to and detached from the passage at the same time is adopted to cope with the problem of suppressing the closing torque of the valve body. be able to. Furthermore, the problem of suppressing the operating torque of the valve body can be addressed by fastening the seal portion that always contacts the flat portion of the passage to the annular seal portion, the arc-shaped seal portion, and the linear seal portion connecting them. .

［第２実施形態］
図１０は、第２実施形態に係るバタフライバルブの弁体の構成を表す図である。図１０（Ａ）は正面図であり、図１０（Ｂ）は平面図であり、図１０（Ｃ）は図１０（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。以下では第１実施形態との相異点を中心に説明する。なお、同図において第１実施形態とほぼ同様の構成部分については同一の符号を付している。 [Second Embodiment]
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a valve body of a butterfly valve according to the second embodiment. 10A is a front view, FIG. 10B is a plan view, and FIG. 10C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 10A. Below, it demonstrates centering on difference with 1st Embodiment. In the figure, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.

本実施形態では、弾性部材がプレートの外面全体を覆ってはおらず、ビード部のみにより構成される点が第１実施形態と異なる。すなわち、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、弁体２１８は、プレート７２の外周面に沿って弾性部材２７４を配設して得られ、軸線Ｌ１に対して対称な構造を有する。弾性部材２７４は、第１実施形態の弾性部材７４からベース部７５を除き、シール部７７を残したような構造を有する。すなわち、弾性部材２７４は、環状ビード９６、直線ビード１０８、弧状ビード１１２、ビード１００，１０２、弧状ビード１２０、直線ビード１１６、環状ビード９８、直線ビード１１８、弧状ビード１２２、ビード１０４，１０６、弧状ビード１１４および直線ビード１１０を連続的につなげて構成される。   The present embodiment is different from the first embodiment in that the elastic member does not cover the entire outer surface of the plate and is configured only by the bead portion. That is, as shown in FIGS. 10A to 10C, the valve body 218 is obtained by disposing the elastic member 274 along the outer peripheral surface of the plate 72, and has a symmetric structure with respect to the axis L1. . The elastic member 274 has a structure in which the seal portion 77 is left except for the base portion 75 from the elastic member 74 of the first embodiment. That is, the elastic member 274 includes an annular bead 96, a linear bead 108, an arc-shaped bead 112, a bead 100, 102, an arc-shaped bead 120, a linear bead 116, an annular bead 98, a linear bead 118, an arc-shaped bead 122, a bead 104, 106, an arc shape. The bead 114 and the linear bead 110 are connected continuously.

プレート７２の上端面および下端面は、それぞれ軸線Ｌ１に対して垂直であり、互いに平行な平坦面２９２，２９４とされている。平坦面２９２に環状ビード９６が設けられ、平坦面２９４に環状ビード９８が設けられている。第１実施形態と同様に、環状ビード９６，直線ビード１０８，１１０および弧状ビード１１２，１１４は、実質的に同じ潰し代にて通路１６の平坦面７１に密着する。同様に、環状ビード９８，直線ビード１１６，１１８および弧状ビード１２０，１２２も、実質的に同じ潰し代にて通路１６の平坦面７３に密着する。   The upper end surface and the lower end surface of the plate 72 are flat surfaces 292 and 294 that are perpendicular to the axis L1 and parallel to each other. An annular bead 96 is provided on the flat surface 292, and an annular bead 98 is provided on the flat surface 294. Similar to the first embodiment, the annular bead 96, the linear beads 108, 110 and the arc-shaped beads 112, 114 are in close contact with the flat surface 71 of the passage 16 with substantially the same crushing allowance. Similarly, the annular bead 98, the linear beads 116, 118, and the arc-shaped beads 120, 122 also adhere to the flat surface 73 of the passage 16 with substantially the same crushing allowance.

本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。また、弾性部材２７４を必要最小限に設ける形としたため、材料コストを抑制することができる。   According to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, since the elastic member 274 is provided to the minimum necessary, the material cost can be suppressed.

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はその特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で種々の変形が可能であることはいうまでもない。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Nor.

図１１は、第１変形例に係る弁体の断面図である。第１実施形態では図６に示したように、プレート７２を滑らかに覆うベース部７５に対してビード１００〜１０６を突設する構成を例示した。本変形例では逆に、弁体３１８を構成する弾性部材３７４の一部が切り欠かれることによりビード部（シール部）が形成される。具体的には、プレート７２を滑らかに覆うベース部３７５に対して断面半円状の溝３７７を複数成形することにより、ビード１００〜１０６を形成してもよい。これらのビード１００〜１０６も、プレート７２側から突出する点については第１実施形態と同様である。このような構成によっても、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。   FIG. 11 is a cross-sectional view of a valve body according to a first modification. In the first embodiment, as illustrated in FIG. 6, the configuration in which the beads 100 to 106 protrude from the base portion 75 that smoothly covers the plate 72 is illustrated. Conversely, in this modification, a bead portion (seal portion) is formed by cutting out a part of the elastic member 374 constituting the valve body 318. Specifically, the beads 100 to 106 may be formed by forming a plurality of semicircular grooves 377 on the base portion 375 that smoothly covers the plate 72. These beads 100 to 106 are also similar to the first embodiment in that they protrude from the plate 72 side. Even with such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

図１２は、第２変形例に係るバタフライバルブの弁体の構成を表す図である。図１２（Ａ）は正面図であり、図１２（Ｂ）は平面図であり、図１２（Ｃ）は図１２（Ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。本変形例の弁体４１８は、弾性部材４７４が第１実施形態のようなビード１００〜１０６を有しておらず、滑らかな側面を有している。このような構成においても、閉弁時には、シール支持部８４の股形状に挟まれる部分４００〜４０６がシール部Ｓ１又はＳ２として機能する（図７（Ａ），（Ｂ）参照）。このような構成によっても、閉弁時にはシール部のシール中心よりも低圧側に狭小部が形成されるため、シール性能向上の点では第１実施形態と同様の効果を得ることができる。ただし、シール部がビード部によらないため、第１実施形態と同様のトルク低減効果を得ることはできない。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a valve body of a butterfly valve according to a second modification. 12A is a front view, FIG. 12B is a plan view, and FIG. 12C is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 12A. In the valve body 418 of this modification, the elastic member 474 does not have the beads 100 to 106 as in the first embodiment, but has a smooth side surface. Even in such a configuration, when the valve is closed, the portions 400 to 406 sandwiched between the crotch shapes of the seal support portion 84 function as the seal portion S1 or S2 (see FIGS. 7A and 7B). Even with such a configuration, when the valve is closed, the narrow portion is formed on the low pressure side of the seal center of the seal portion. Therefore, the same effect as that of the first embodiment can be obtained in terms of improving the seal performance. However, since the seal portion does not depend on the bead portion, the same torque reduction effect as in the first embodiment cannot be obtained.

図１３は、変形例に係るシール方法を模式的に表す図である。図１３（Ａ）および（Ｂ）は第３変形例を示し、図１３（Ｃ）は第４変形例を示す。上記実施形態では、図７（Ａ）および（Ｂ）に示したように、いわゆる三方弁に適用可能な構成として、シール支持部８４が三股形状とされる例を示した。   FIG. 13 is a diagram schematically illustrating a sealing method according to a modification. 13A and 13B show a third modification, and FIG. 13C shows a fourth modification. In the said embodiment, as shown to FIG. 7 (A) and (B), as the structure applicable to what is called a three-way valve, the example by which the seal | sticker support part 84 is made into a three-forked shape was shown.

第３変形例では、いわゆる二方弁を想定し、通路５１６において上流側と下流側とが切り替わる双方向の流れに適用可能な構成を示す。図１３（Ａ）に示すように、プレート５７２は、閉弁状態においてシール部のシール中心よりも低圧側に通路５１６の内面との間隙を狭小化させるための特定形状を有する。すなわち、シール支持部５８４が、本体部８２の延在方向に延出する第１支持部８１と、本体部８２から弁体１８の回転方向一方の側（閉弁方向）に延出する第２支持部８３とを有する。   In the third modification, a so-called two-way valve is assumed, and a configuration applicable to a bidirectional flow in which the upstream side and the downstream side are switched in the passage 516 is shown. As shown in FIG. 13A, the plate 572 has a specific shape for narrowing the gap with the inner surface of the passage 516 on the low pressure side of the seal center of the seal portion when the valve is closed. That is, the seal support portion 584 has a first support portion 81 that extends in the extending direction of the main body portion 82 and a second portion that extends from the main body portion 82 to one side in the rotational direction of the valve body 18 (the valve closing direction). And a support portion 83.

このような構成により、図１３（Ａ）に示すように、閉弁状態においてポート５３４側が高圧、ポート５３２側が低圧となる場合、シャフト２０に対して一方の側のシール部Ｓ１には自閉方向、他方の側のシール部Ｓ２には自開方向の差圧が作用する。このような状況であっても、シール部Ｓ２のシール中心よりも低圧側に狭小部Ｐが形成されるため、弁体５１８の全周にわたって自封性を発揮させることができる。   With this configuration, as shown in FIG. 13A, when the port 534 side is at a high pressure and the port 532 side is at a low pressure in the valve-closed state, the seal portion S1 on one side with respect to the shaft 20 has a self-closing direction. The differential pressure in the self-opening direction acts on the seal portion S2 on the other side. Even in such a situation, the narrow portion P is formed on the low pressure side of the seal center of the seal portion S2, and thus the self-sealing property can be exhibited over the entire circumference of the valve body 518.

また、図１３（Ｂ）に示すように、閉弁状態においてポート５３２側が高圧、ポート５３４側が低圧となる場合、シャフト２０に対して一方の側のシール部Ｓ１には自開方向、他方の側のシール部Ｓ２には自閉方向の差圧が作用する。このような状況であっても、シール部Ｓ１のシール中心よりも低圧側に狭小部Ｐが形成されるため、弁体５１８の全周にわたって自封性を発揮させることができる。本変形例を採用することにより、二方弁について三方弁の場合よりもプレートの形状を簡素にできる。   Further, as shown in FIG. 13B, when the port 532 side is at a high pressure and the port 534 side is at a low pressure in the valve-closed state, the seal portion S1 on one side with respect to the shaft 20 has a self-opening direction and the other side. A differential pressure in the self-closing direction acts on the seal portion S2. Even in such a situation, since the narrow portion P is formed on the low pressure side of the seal center of the seal portion S1, self-sealing properties can be exhibited over the entire circumference of the valve body 518. By adopting this modification, the shape of the plate can be simplified for the two-way valve as compared to the case of the three-way valve.

第４変形例では、通路５１６における流れが一方向となる場合に適用可能な構成を示す。図１３（Ｃ）に示すように、プレート６７２は、閉弁状態においてシール部のシール中心よりも低圧側に通路５１６の内面との間隙を狭小化させるための特定形状を有する。すなわち、シール支持部６８４が、本体部８２の先端付近でプレート６７２の延在方向に対して下流側にずれるように延出する形状を有する。   The fourth modification shows a configuration applicable when the flow in the passage 516 is in one direction. As shown in FIG. 13C, the plate 672 has a specific shape for narrowing the gap with the inner surface of the passage 516 on the low pressure side of the seal center of the seal portion when the valve is closed. That is, the seal support portion 684 has a shape that extends so as to be shifted to the downstream side with respect to the extending direction of the plate 672 in the vicinity of the tip of the main body portion 82.

このような構成により、閉弁状態においてポート５３４側が高圧、ポート５３２側が低圧となる場合、シャフト２０に対して一方の側のシール部Ｓ１には自閉方向、他方の側のシール部Ｓ２には自開方向の差圧が作用する。このような状況であっても、シール部Ｓ２のシール中心よりも低圧側に狭小部Ｐが形成されるため、弁体６１８の全周にわたって自封性を発揮させることができる。   With such a configuration, when the port 534 side is at a high pressure and the port 532 side is at a low pressure in the valve closed state, the seal portion S1 on the one side with respect to the shaft 20 has a self-closing direction and the seal portion S2 on the other side has A differential pressure in the self-opening direction acts. Even in such a situation, the narrow portion P is formed on the low pressure side of the seal center of the seal portion S2, so that the self-sealing property can be exhibited over the entire circumference of the valve body 618.

なお、以上においては、通路に対する流れ方向に応じた特定形状の例をそれぞれ示したが、「シール部のシール中心よりも低圧側に通路の内面との間隙を狭小化させるための形状」であれば、その他の形状を採用することもできる。例えば、通路５１６における流れが一方向となる場合に、第３変形例の構成（図１３（Ａ）等）を採用してもよい。二方弁に対して第１，第２実施形態の構成（図７（Ａ）等）を採用してもよい。   In the above, examples of specific shapes corresponding to the flow direction with respect to the passage have been shown. However, the “shape for narrowing the gap between the inner surface of the passage and the low pressure side of the seal center of the seal portion” may be used. Other shapes can also be employed. For example, when the flow in the passage 516 is in one direction, the configuration of the third modification (FIG. 13A, etc.) may be employed. You may employ | adopt the structure (FIG. 7 (A) etc.) of 1st, 2nd embodiment with respect to a two-way valve.

図１４は、変形例に係るトルク低減方法を模式的に表す図である。上記実施形態では、図７（Ｃ）および（Ｄ）に示したように、いわゆる三方弁に適用可能な構成として、ビード１０２，１０４による第１ビード部と、ビード１００，１０６による第２ビード部とを有する構成を示した。   FIG. 14 is a diagram schematically illustrating a torque reduction method according to a modification. In the above embodiment, as shown in FIGS. 7C and 7D, the first bead portion by the beads 102 and 104 and the second bead portion by the beads 100 and 106 can be applied to a so-called three-way valve. The structure which has was shown.

本変形例では、いわゆる二方弁を想定する。弁体７１８は、第１実施形態の弁体１８においてビード１００，１０６による第２ビード部を省略した構成を有する。このような構成により、図１４（Ａ）に示すように、閉弁状態においてポート５３４側が高圧、ポート５３２側が低圧となる場合、ビード１０４がシール部Ｓ１となり、ビード１０２がシール部Ｓ２となる。また、図１４（Ｂ）に示すように、閉弁状態においてポート５３２側が高圧、ポート５３４側が低圧となる場合にも、ビード１０４がシール部Ｓ１となり、ビード１０２がシール部Ｓ２となる。このような構成により、弁体７１８の締め切りトルクを小さく抑える効果を維持しつつ、通路５１６と密着する弾性部材の製造コストを抑えることができる。なお、本変形例の構成は、通路５１６における流れが一方向となる場合にも適用可能である。   In this modification, a so-called two-way valve is assumed. The valve body 718 has a configuration in which the second bead portion by the beads 100 and 106 is omitted from the valve body 18 of the first embodiment. 14A, when the port 534 side is at a high pressure and the port 532 side is at a low pressure, the bead 104 becomes the seal portion S1 and the bead 102 becomes the seal portion S2. As shown in FIG. 14B, when the port 532 side is at a high pressure and the port 534 side is at a low pressure in the closed state, the bead 104 becomes the seal portion S1, and the bead 102 becomes the seal portion S2. With such a configuration, it is possible to reduce the manufacturing cost of the elastic member that is in close contact with the passage 516 while maintaining the effect of reducing the closing torque of the valve body 718. Note that the configuration of this modification can also be applied when the flow in the passage 516 is in one direction.

上記実施形態では、閉弁時における通路の軸線に対する弁体の角度を４５度に設定し、弁体がその通路を斜めにシールする構成を示した。変形例においては、その弁体の角度として他の適正な角度を採用してもよい。その弁体の角度は９０度としてもよいが、９０度よりも小さい角度とするのが好ましい。その角度を９０度とすると、弁体におけるシャフトの両側において差圧が自開方向に作用するため、シール性能の安定化の観点から不利となるためである。９０度よりも小さい角度とすることで、シャフトに対する一方の側については差圧が自閉方向に作用することになるため、相対的にシール性能を安定化させることができる。また、自閉側のシール部が弁体の回転に対するストッパ機能を有するため、シール部そのものを小さく抑えることもできる。それにより、シール部の潰し量を抑えることができ、締め切りトルクを抑制できる可能性がある。   In the above-described embodiment, the angle of the valve body with respect to the axis of the passage when the valve is closed is set to 45 degrees, and the valve body obliquely seals the passage. In a modification, you may employ | adopt another appropriate angle as an angle of the valve body. The angle of the valve body may be 90 degrees, but is preferably smaller than 90 degrees. If the angle is 90 degrees, the differential pressure acts in the self-opening direction on both sides of the shaft of the valve body, which is disadvantageous from the viewpoint of stabilizing the sealing performance. By setting the angle smaller than 90 degrees, the differential pressure acts on the one side of the shaft in the self-closing direction, so that the sealing performance can be relatively stabilized. Further, since the self-closing side seal portion has a stopper function against the rotation of the valve body, the seal portion itself can be kept small. Thereby, the amount of crushing of the seal portion can be suppressed, and there is a possibility that the closing torque can be suppressed.

上記実施形態ではボディ１２を金属製としたが、樹脂その他の材質から構成してもよい。また、上記実施形態では弁体を構成するプレートを金属製としたが、樹脂その他の材質から構成してもよい。ただし、弾性部材よりも硬質な材質を選択する。   In the above embodiment, the body 12 is made of metal, but may be made of resin or other materials. Moreover, in the said embodiment, although the plate which comprises a valve body was made from metal, you may comprise from resin other materials. However, a material harder than the elastic member is selected.

上記実施形態では、図４等に示したように、金属材の一体成形によりプレート７２を形成した。上記実施形態では述べなかったが、金属材の射出成形（金属粉末射出成形など）、鍛造、ダイキャスト等によりプレート７２を成形することができる。変形例においては、複数のプレート（第１プレート，第２プレート）を用意し、それらを接合してもよい。   In the above embodiment, as shown in FIG. 4 and the like, the plate 72 is formed by integral molding of a metal material. Although not described in the above embodiment, the plate 72 can be formed by metal material injection molding (metal powder injection molding, etc.), forging, die casting, or the like. In the modification, a plurality of plates (first plate, second plate) may be prepared and joined.

図１５は、変形例に係るプレートの構造を表す図である。上記実施形態のプレート７２に代えて、プレート８７２を採用することもできる。プレート８７２は、ベース８０、本体部８２およびシール支持部８８４を有する。シール支持部８８４は、上記実施形態と同様に断面三股形状をなし、本体部８２の延在方向に延出する第１支持部８８１と、本体部８２から弁体の回転方向一方の側に延出する第２支持部８８３と、本体部８２から弁体の回転方向他方の側に延出する第３支持部８８５とを有する。   FIG. 15 is a diagram illustrating the structure of a plate according to a modification. Instead of the plate 72 of the above embodiment, a plate 872 may be employed. The plate 872 has a base 80, a main body portion 82, and a seal support portion 884. The seal support portion 884 has a trifurcated cross-sectional shape as in the above-described embodiment, and extends from the main body portion 82 to one side in the rotation direction of the valve body. It has the 2nd support part 883 to come out, and the 3rd support part 885 extended from the main-body part 82 to the other side of the rotation direction of a valve body.

ベース８０および本体部８２の上面には、弾性部材７４（図６参照）の直線ビード１０８，１１０に対応する位置にそれぞれ第４支持部８９０，８９２が設けられ、弧状ビード１１２，１１４に対応する位置にそれぞれ第５支持部８９４，８９６が設けられている。第４支持部８９０，８９２は、一対の第１支持部８８１のそれぞれの周方向延長上に位置する。第４支持部８９０は第５支持部８９４と直交し、第４支持部８９２は第５支持部８９６と直交する。第４支持部８９０，８９２は、それぞれ直線ビード１０８，１１０のシール中心付近（好ましくはシール中心よりも低圧側）にプレート８７２と平坦面７１（図２参照）との間隙を狭小化させる形状を有する。第５支持部８９４，８９６は、それぞれ弧状ビード１１２，１１４のシール中心よりも低圧側にプレート８７２と平坦面７１との間隙を狭小化させる形状を有する。   Fourth support portions 890 and 892 are provided on the upper surfaces of the base 80 and the main body portion 82 at positions corresponding to the linear beads 108 and 110 of the elastic member 74 (see FIG. 6), respectively, and correspond to the arc-shaped beads 112 and 114. Fifth support portions 894 and 896 are provided at the respective positions. The fourth support portions 890 and 892 are located on the respective circumferential extensions of the pair of first support portions 881. The fourth support portion 890 is orthogonal to the fifth support portion 894, and the fourth support portion 892 is orthogonal to the fifth support portion 896. The fourth support portions 890 and 892 each have a shape that narrows the gap between the plate 872 and the flat surface 71 (see FIG. 2) in the vicinity of the seal center of the linear beads 108 and 110 (preferably at a lower pressure side than the seal center). Have. The fifth support portions 894 and 896 have a shape that narrows the gap between the plate 872 and the flat surface 71 on the low pressure side of the seal center of the arc-shaped beads 112 and 114, respectively.

同様に、本体部８２の下面には、弾性部材７４の直線ビード１１６，１１８に対応する位置にそれぞれ第６支持部８９８，９００が設けられ、弧状ビード１２０，１２２に対応する位置にそれぞれ第７支持部９０２，９０４が設けられている。第６支持部８９８，９００は、一対の第１支持部８８１のそれぞれの周方向延長上に位置する。第６支持部８９８は第７支持部９０２と直交し、第６支持部９００は第７支持部９０４と直交する。第６支持部８９８，９００は、それぞれ直線ビード１１６，１１８のシール中心付近（好ましくはシール中心よりも低圧側）にプレート８７２と平坦面７３（図２参照）との間隙を狭小化させる形状を有する。第７支持部９０２，９０４は、それぞれ弧状ビード１２０，１２２のシール中心よりも低圧側にプレート８７２と平坦面７３との間隙を狭小化させる形状を有する。   Similarly, sixth support portions 898 and 900 are provided on the lower surface of the main body portion 82 at positions corresponding to the linear beads 116 and 118 of the elastic member 74, respectively, and seventh positions are provided at positions corresponding to the arc-shaped beads 120 and 122, respectively. Support portions 902 and 904 are provided. The sixth support portions 898 and 900 are positioned on the respective circumferential extensions of the pair of first support portions 881. The sixth support part 898 is orthogonal to the seventh support part 902, and the sixth support part 900 is orthogonal to the seventh support part 904. The sixth support portions 898 and 900 have shapes that narrow the gap between the plate 872 and the flat surface 73 (see FIG. 2) in the vicinity of the seal center of the linear beads 116 and 118 (preferably on the low pressure side of the seal center). Have. The seventh support portions 902 and 904 have a shape that narrows the gap between the plate 872 and the flat surface 73 on the low pressure side of the seal center of the arc-shaped beads 120 and 122, respectively.

なお、第４支持部８９０，８９２が、図１５（Ｃ）に示すよりもプレート８７２の幅方向に大きくずれていてもよい。それにより、第４支持部８９０，８９２が、それぞれ直線ビード１０８，１１０のシール中心よりも低圧側にプレート８７２と平坦面７１との間隙を狭小化できるようにするのが好ましい。同様に、第６支持部８９８，９００が、プレート８７２の幅方向にずれていてもよい。それにより、支持部８９８，９００が、それぞれ直線ビード１１６，１１８のシール中心よりも低圧側にプレート８７２と平坦面７３との間隙を狭小化できるようにするのが好ましい。   In addition, the 4th support part 890,892 may shift | deviate largely in the width direction of the plate 872 rather than showing to FIG.15 (C). Accordingly, it is preferable that the fourth support portions 890 and 892 can narrow the gap between the plate 872 and the flat surface 71 on the low pressure side of the seal center of the linear beads 108 and 110, respectively. Similarly, the sixth support portions 898 and 900 may be displaced in the width direction of the plate 872. Thereby, it is preferable that the support portions 898 and 900 can narrow the gap between the plate 872 and the flat surface 73 on the low pressure side of the seal center of the linear beads 116 and 118, respectively.

上記実施形態および変形例では述べなかったが、環状ビードを二重環状あるいは三重環状といったように複数段に設けてもよい。   Although not described in the above embodiment and modification, the annular beads may be provided in a plurality of stages such as a double ring or a triple ring.

上記実施形態および変形例では述べなかったが、シャフトが弁体を貫通しない構成としてもよい。具体的には、図２に示す構成において、シャフト２０の先端が弁体１８の内部に留まる構成としてもよい。その場合、軸受穴３８を省略することができる。   Although not described in the above-described embodiment and modification, a configuration in which the shaft does not penetrate the valve body may be employed. Specifically, in the configuration illustrated in FIG. 2, the tip of the shaft 20 may be configured to remain inside the valve body 18. In that case, the bearing hole 38 can be omitted.

上記実施形態では、バタフライバルブを車両用空調装置の冷凍サイクルに適用する例を示した。変形例においては、家庭用等その他の空調装置の冷凍サイクルに適用してもよい。あるいは、バッテリやモータの冷却等を目的とする自動車用の冷却液（冷却水や冷却オイル）の循環回路に適用してもよい。すなわち、自動車用流体制御システムの流体回路に適用してもよい。あるいは、給湯装置等の水回路に適用してもよい。さらに、オイルその他の作動流体の流れを制御する装置に適用してもよい。   In the said embodiment, the example which applies a butterfly valve to the refrigerating cycle of a vehicle air conditioner was shown. In a modification, you may apply to the refrigerating cycle of other air conditioners, such as home use. Or you may apply to the circulation circuit of the cooling fluid (cooling water or cooling oil) for motor vehicles aiming at cooling of a battery or a motor. That is, you may apply to the fluid circuit of the fluid control system for motor vehicles. Or you may apply to water circuits, such as a hot-water supply apparatus. Furthermore, the present invention may be applied to a device that controls the flow of oil or other working fluid.

上記実施形態では、三方に開口する流体通路として、２つの通路が同軸状に配置され、もう一つの通路がそれらに直交するＴ字状の通路を例示した。変形例においては、例えば３つの通路が互いに平行に設けられ、それらをつなぐ連通路又は連通孔を有する構成としてもよい。例えば同方向に開口する２つの間にもう一つの通路が反対方向に開口するように配置され、隣接する通路同士の隔壁に連通孔を形成してもよい。その他、様々な流路形状に上記バタフライバルブの構成を適用することができる。   In the above-described embodiment, two passages are coaxially arranged as fluid passages opening in three directions, and the other passage is a T-shaped passage orthogonal to them. In the modification, for example, three passages may be provided in parallel to each other, and a communication passage or a communication hole connecting them may be provided. For example, another passage may be disposed between two openings that open in the same direction, and a communication hole may be formed in a partition wall between adjacent passages. In addition, the configuration of the butterfly valve can be applied to various channel shapes.

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment and modification, A component can be deform | transformed and embodied in the range which does not deviate from a summary. Various inventions may be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments and modifications. Moreover, you may delete some components from all the components shown by the said embodiment and modification.

１０ バタフライバルブ、１２ ボディ、１４ アクチュエータ、１６ 通路、１８ 弁体、２０ シャフト、３０ 導入ポート、３２ 第１導出ポート、３４ 第２導出ポート、３６ 挿通孔、３８ 軸受穴、７１ 平坦面、７２ プレート、７３ 平坦面、７４ 弾性部材、７５ ベース部、７６ 第１プレート、７８ 第２プレート、８１ 第１支持部、８２ 本体部、８３ 第２支持部、８４ シール支持部、８５ 第３支持部、９６ 環状ビード、９８ 環状ビード、１００ ビード、１０２ ビード、１０４ ビード、１０６ ビード、１０８ 直線ビード、１１０ 直線ビード、１１２ 弧状ビード、１１４ 弧状ビード、１１６ 直線ビード、１１８ 直線ビード、１２０ 弧状ビード、１２２ 弧状ビード、１３０ フランジ部、１３２ フランジ部、２１８ 弁体、２７４ 弾性部材、３１８ 弁体、３７４ 弾性部材、４１８ 弁体、４７４ 弾性部材、５１６ 通路、５１８ 弁体、５３２ ポート、５３４ ポート、５７２ プレート、５８４ シール支持部、６１８ 弁体、６７２ プレート、６８４ シール支持部、７１８ 弁体、Ｌ１ 軸線、Ｐ 狭小部、Ｐ２ 狭小部、Ｐ２ 環状狭小部、Ｓ１ シール部、Ｓ２ シール部。 10 Butterfly valve, 12 Body, 14 Actuator, 16 Passage, 18 Valve body, 20 Shaft, 30 Inlet port, 32 First outlet port, 34 Second outlet port, 36 Insertion hole, 38 Bearing hole, 71 Flat surface, 72 Plate 73 flat surface, 74 elastic member, 75 base portion, 76 first plate, 78 second plate, 81 first support portion, 82 main body portion, 83 second support portion, 84 seal support portion, 85 third support portion, 96 annular bead, 98 annular bead, 100 bead, 102 bead, 104 bead, 106 bead, 108 linear bead, 110 linear bead, 112 arc bead, 114 arc bead, 116 linear bead, 118 linear bead, 120 arc bead, 122 arc Bead, 130 flange, 132 flange 218 valve body, 274 elastic member, 318 valve body, 374 elastic member, 418 valve body, 474 elastic member, 516 passage, 518 valve body, 532 port, 534 port, 572 plate, 584 seal support, 618 valve body, 672 Plate, 684 seal support part, 718 valve body, L1 axis, P narrow part, P2 narrow part, P2 annular narrow part, S1 seal part, S2 seal part.

Claims (5)

電動式のバタフライバルブにおいて、
流体を通過させるための通路を有するボディと、
前記通路に開口する挿通孔に挿通され、自軸周りに回動可能となるよう前記ボディに支持され、前記通路の径方向に延在するシャフトと、
前記シャフトに組み付けられた状態で前記通路に配置され、前記シャフトと共に回動することにより前記通路の開閉状態又は開度を調整可能な弁体と、
通電により前記シャフトを回転駆動させるアクチュエータと、
を備え、
前記通路には前記挿通孔が開口する面を含む平坦面が形成され、
前記弁体は、
プレートと、そのプレートの外周部に沿って配設された弾性部材を含み、
一方向に回動することにより第１の弁を閉じ、他方向に回動することにより第２の弁を閉じることができるように前記シャフトに支持され、
前記第１の弁および前記第２の弁のいずれの開閉に際しても、前記通路の軸線に対して９０度よりも小さい角度をなすようにして前記通路の内面に着脱し、
前記弾性部材は、
前記挿通孔の開口部を同軸状に取り囲む環状シール部と、
前記第１の弁が閉じられるときに前記通路の内面に沿って密着可能な第１ビード部と、
前記第２の弁が閉じられるときに前記通路の内面に沿って密着可能な第２ビード部と、
前記第１ビード部の一端と前記第２ビード部の一端とをつなぐ第１シール接続部と、
前記環状シール部から半径方向外向きに直線状に延び、前記環状シール部と前記第１シール接続部とをつなぐ第２シール接続部と、
を含み、
前記第１ビード部および前記第２ビード部の一方が前記通路の内面に密着した状態では、他方が前記通路の内面から離脱するように構成され、
前記環状シール部、第１シール接続部および第２シール接続部が前記平坦面に密着し、
前記第１シール接続部は、前記環状シール部と同心状に設けられ、前記弾性部材の前記平坦面に当接する部分において、前記弁体の軸線を中心とした半径方向の最も外側に位置することを特徴とするバタフライバルブ。 In the electric butterfly valve
A body having a passage for allowing fluid to pass through;
A shaft that is inserted into an insertion hole that opens in the passage, is supported by the body so as to be rotatable about its own axis, and extends in a radial direction of the passage;
A valve body that is disposed in the passage in a state assembled to the shaft, and that can adjust an opening / closing state or an opening degree of the passage by rotating together with the shaft;
An actuator for rotating the shaft by energization;
With
A flat surface including a surface where the insertion hole is opened is formed in the passage,
The valve body is
Including a plate and an elastic member disposed along the outer periphery of the plate;
Supported by the shaft so that the first valve can be closed by rotating in one direction and the second valve can be closed by rotating in the other direction,
At the time of opening and closing both the first valve and the second valve, it is attached to and detached from the inner surface of the passage so as to form an angle smaller than 90 degrees with respect to the axis of the passage.
The elastic member is
An annular seal portion that coaxially surrounds the opening of the insertion hole;
A first bead portion that can be adhered along the inner surface of the passage when the first valve is closed;
A second bead portion that can adhere along the inner surface of the passage when the second valve is closed;
A first seal connecting portion connecting one end of the first bead portion and one end of the second bead portion;
A second seal connection portion extending linearly outward from the annular seal portion and connecting the annular seal portion and the first seal connection portion;
Including
In a state where one of the first bead portion and the second bead portion is in close contact with the inner surface of the passage, the other is configured to be detached from the inner surface of the passage,
The annular seal portion, the first seal connection portion and the second seal connection portion are in close contact with the flat surface;
The first seal connecting portion is provided concentrically with the annular seal portion, and is located on the outermost side in the radial direction centered on the axis of the valve body at a portion that contacts the flat surface of the elastic member. Butterfly valve. 前記環状シール部、第１シール接続部および第２シール接続部が、実質的に同じ潰し代にて前記平坦面に密着することを特徴とする請求項１に記載のバタフライバルブ。   The butterfly valve according to claim 1, wherein the annular seal portion, the first seal connection portion, and the second seal connection portion are in close contact with the flat surface with substantially the same crushing allowance. 前記通路には前記平坦面と径方向に対向する第２の平坦面を有し、
前記弾性部材は、
前記環状シール部としての第１環状シール部と、
前記第２の平坦面に対向する第２環状シール部と、
前記第１ビード部の他端と前記第２ビード部の他端とをつなぐ第３シール接続部と、
前記第２環状シール部から半径方向外向きに直線状に延び、前記第２環状シール部と前記第３シール接続部とをつなぐ第４シール接続部と、
を含み、
前記第２環状シール部、第３シール接続部および第４シール接続部が、前記第２の平坦面に密着し、
前記第３シール接続部は、前記第２環状シール部と同心状に設けられ、前記弾性部材にの前記第２の平坦面に当接する部分において、前記弁体の軸線を中心とした半径方向の最も外側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載のバタフライバルブ。 The passage has a second flat surface radially opposed to the flat surface,
The elastic member is
A first annular seal portion as the annular seal portion;
A second annular seal portion facing the second flat surface;
A third seal connecting portion connecting the other end of the first bead portion and the other end of the second bead portion;
A fourth seal connecting portion extending linearly outward from the second annular seal portion and connecting the second annular seal portion and the third seal connecting portion;
Including
The second annular seal portion, the third seal connection portion and the fourth seal connection portion are in close contact with the second flat surface;
The third seal connection portion is provided concentrically with the second annular seal portion, and is in a radial direction around the axis of the valve body at a portion that contacts the second flat surface of the elastic member. The butterfly valve according to claim 1, wherein the butterfly valve is located on the outermost side. 前記ボディは、前記通路を挟んで前記挿通孔と対向する軸受穴を有し、
前記シャフトは、前記弁体を貫通するように組み付けられ、その先端部が前記軸受穴に挿通されるようにして支持され、
前記軸受穴が前記第２の平坦面に開口し、
第２環状シール部が、前記軸受穴の開口部を同軸状に取り囲むことを特徴とする請求項３に記載のバタフライバルブ。 The body has a bearing hole facing the insertion hole across the passage,
The shaft is assembled so as to penetrate the valve body, and the tip portion thereof is supported so as to be inserted into the bearing hole,
The bearing hole opens in the second flat surface;
The butterfly valve according to claim 3, wherein the second annular seal portion coaxially surrounds the opening of the bearing hole. 自動車用の流体制御システムに設置され、流体の流れを制御する制御弁として機能することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のバタフライバルブ。   The butterfly valve according to any one of claims 1 to 4, wherein the butterfly valve is installed in a fluid control system for an automobile and functions as a control valve for controlling a flow of fluid.
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JP2017203533A (en) * 2016-05-13 2017-11-16 株式会社テージーケー Butterfly valve

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